ኣብ ቆርቆሮ ዝተመርኮሰ ብረት-ኦርጋኒክ ፍሬምዎርክስ ንCO2 ፎቶሪዳክሽን

ተመኩሮኹም ንምምሕያሽ ኩኪስ ንጥቀም። ነዚ መርበብ ሓበሬታ ምድህሳስ ብቐጻሊ፡ ኩኪስ ከም እንጥቀመሉ ትሰማማዕ። ተወሳኺ ሓበሬታ።
ቁጠባ እቲ ቀጻሊ ጠለብ ልዑል ካርቦን ዘለዎ ነዳዲ፡ ኣብ ከባቢ ኣየር ካርቦን ዳይኦክሳይድ (CO2) ክውስኽ ምኽንያት ኮይኑ ኣሎ። ዋላ እውን ልቀት ካርቦን ዳይኦክሳይድ ንምንካይ ጻዕርታት እንተተገብረ፡ ነቲ ድሮ ኣብ ከባቢ ኣየር ዘሎ ጋዝ ዘስዕቦ ሃሳዪ ሳዕቤን ንምግልባጥ እኹል ኣይኮነን።
ስለዚ ተመራመርቲ ስነ-ፍልጠት ነቲ ድሮ ኣብ ከባቢ ኣየር ዘሎ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ናብ ከም ፎርሚክ ኣሲድ (HCOOH)ን ሜታኖልን ዝኣመሰሉ ጠቐምቲ ሞለኪዩላት ብምቕያር ንኽጥቀሙሉ ፈጠራዊ መገድታት ኣማዕቢሎም ኣለዉ። ዝርአ ብርሃን ብምጥቃም ብፎቶካታላይቲክ ፎቶሪዳክሽን ካርቦን ዳይኦክሳይድ ንኸምዚ ዝኣመሰለ ለውጢ ልሙድ ሜላ እዩ።
ብፕሮፌሰር ካዙሂኮ ማኤዳ ዝምራሕ ጉጅለ ሳይንቲስት ካብ ኢንስቲትዩት ቴክኖሎጂ ቶክዮ ዓቢ ምዕባለታት ብምምዝጋብ ኣብቲ ብዕለት 8 ግንቦት 2023 ዝተጻሕፈ ኣህጉራዊ ሕትመት “ኣንገዋንድተ ኬሚ” ሰኒድዎ ኣሎ።
ንሳቶም፡ ኣብ ቆርቆሮ ዝተመርኮሰ ሜታል-ኦርጋኒክ ፍሬምዎርክ (MOF) ፈጢሮም፡ እዚ ድማ ንካርቦን ዳይኦክሳይድ ብመምረጺ ፎቶ ሪዱክሽን ዘኽእል እዩ። እቶም ተመራመርቲ፡ [SnII2(H3ttc)2.MeOH]n (H3ttc: trithiocyanuric acid and MeOH: methanol) ዝብል ኬሚካላዊ ቀመር ዘለዎ ሓድሽ ቆርቆሮ (Sn) መሰረት ዝገበረ MOF ይፈጥሩ።
መብዛሕትኦም ልዑል ውጽኢታዊ ዝኾኑ ኣብ ዝርአ ብርሃን ዝተመርኮሱ CO2 ፎቶካታሊስት ከም ቀንዲ ኣካላቶም ብርቂ ዝኾኑ ክቡራት ሓጺናት ይጥቀሙ። ብተወሳኺ፡ ምውህሃድ ምምጣጥ ብርሃንን ምልዕዓል ተግባራትን ኣብ ሓደ ብብዙሓት ብረታት ዝቖመ ሞለኪዩላዊ ኣሃዱ፡ ንነዊሕ እዋን ዝጸንሐ ብድሆ ኮይኑ ይቕጽል ኣሎ። በዚ ድማ Sn ንኽልቲኡ ጸገማት ክፈትሕ ስለ ዝኽእል ምቹእ ሕጹይ እዩ።
MOFs ንሓጺናትን ኦርጋኒክ ንብረታትን ዝበለጹ ንብረታት ኮይኖም፡ MOFs ድማ ከም ሓምለዋይ ኣማራጺ ካብ ባህላዊ ብርቂ መሬት ፎቶካታሊስት ይጽናዕ ኣሎ።
Sn ኣብ መስርሕ ፎቶካታሊስት ከም ምልዕዓልን ስካቨንጀርን ክሰርሕ ስለ ዝኽእል ንMOF-based photocatalysts ክኸውን ዝኽእል ምርጫ እዩ። ዋላ እኳ ኣብ ሊድ፣ ሓፂንን ዚርኮንየምን ዝተመስረቱ MOFs ብሰፊሑ እንተተፅንዑ ብዛዕባ ቆርቆሮ መሰረት ዝገበሩ MOFs ግን ብዙሕ ኣይፍለጥን።
ነቲ ኣብ ቆርቆሮ ዝተመርኮሰ MOF KGF-10 ንምድላው H3ttc, MeOHን tin chlorideን ከም መበገሲ ቀመማት ተጠቒሞም፡ እቶም ተመራመርቲ ድማ 1,3-dimethyl-2-phenyl-2,3-dihydro-1H-benzo[d]imidazole ክጥቀሙ ወሲኖም። ከም ለጋሲ ኤሌክትሮንን ምንጪ ሃይድሮጅንን ኮይኑ የገልግል።
ብድሕሪኡ እቲ ዝፍጠር KGF-10 ዝተፈላለዩ ናይ ትንተና መስርሓት ይግበረሉ። እቲ ንብረት 2.5 eV ባንድጋፕ ከም ዘለዎ፡ ንዝርአ ማዕበል ብርሃን ከም ዝምጥጥን ማእከላይ ናይ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ናይ ምምጥጣን ዓቕሚ ከም ዘለዎን ረኺቦም።
ተመራመርቲ ስነ-ፍልጠት፡ ፊዚካውን ኬሚካላውን ባህርያት ናይዚ ሓድሽ ንጥረ ነገር ምስ ተረድኡ፡ ዝርአ ብርሃን ኣብ ዝህልወሉ እዋን፡ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ንምንካይ ንምትብባዕ ተጠቒሞምሉ። KGF-10 ተወሳኺ ፎቶሰንታይዘር ወይ ካታሊስት ከየድለየ ክሳብ 99% ብቕዓት ዘለዎ CO2 ናብ ፎርማት (HCOO–) ብብቕዓትን ብምምራጽን ክቕይሮ ከምዝኽእል ረኺቦም።
ብተወሳኺ ኣብ 400 ና.ሜ. ብተወሳኺ ኣብ ምሉእ እቲ ምላሽ ዝተኻየደ መዋቕራዊ ትንተና፡ KGF-10 ፎቶካታላይቲክ ምንካይ ዘተባብዕ መዋቕራዊ ምምሕያሻት ከም ዝገበረ ኣርእዩ።
እዚ መጽናዕቲ ንመጀመርታ ግዜ ኣዝዩ ውጽኢታዊ ዝኾነ፡ ሓደ ኣካል ዘለዎ፡ ካብ ክቡር ሓጺን ነጻ ዝኾነ ቆርቆሮ መሰረት ዝገበረ ፎቶካታሊስት፡ ምቕያር ካርቦን ዳይኦክሳይድ ናብ ፎርማት ዘቀላጥፍ እዩ። እቲ ብጉጅለ ዝረኸቦ ዘደንቕ ባህርያት KGF-10 ኣብ ከም ምንካይ ልቀት CO2 ዝኣመሰሉ መስርሓት ከም ፎቶካታሊስት ንኽጥቀመሉ ሓድሽ ተኽእሎታት ይኸፍት።
ፕሮፌሰር ማኤዳ ከምዚ ብምባል ደምዲሙ:- “ውጽኢትና ከም ዘመልክቶ: MOFs መርዛም ዘይኰኑ: ትሑት ወጻኢታት ዘለዎም: ከምኡውን ብመሬት ዝሃብተሙ ብረታት ተጠቒምካ ብተለምዶ ሞለኪዩላዊ ብረታት ኮምፕለክስ ተጠቒምካ ዘይብጻሕ ብሉጽ ፎቶካታላይቲክ ተግባራት ንምፍጣር ከም መድረኽ ኰይኑ ኬገልግል ይኽእል እዩ።”
Kamakura Y et al (2023) ቆርቆሮ (II)-መሰረት ብረት-ኦርጋኒክ ማዕቀፋት ስሉጥን ምሩጽን ምንካይ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ናብ ምፍጣር ኣብ ትሕቲ ዝርአ ብርሃን የኽእሉ። ተግባራዊ ኬሚስትሪ፡ ዓለምለኻዊ ሕታም። ዶይ:10.1002/ኣኒ.202305923
ኣብዚ ቃለ መሕትት፡ ዶክተር ስቱዋርት ራይት፡ ላዕለዋይ ሳይንቲስት ኣብ ጋታን/ኢዳክስ፡ ምስ AZoMaterials ብዛዕባ ብዙሕ ኣጠቓቕማታት ኤሌክትሮን ባክስካተር ዲፍራክሽን (EBSD) ኣብ ሳይንስ ንዋትን ሜታላርጂን ይዛረብ።
ኣብዚ ቃለ መሕትት፡ AZoM ምስ ኣቫንተስ ፍርያት ኣካያዲ ስራሕ ኣቫንተስ ገር ሉፕ፡ ኣብ ስፔክትሮስኮፒ ዘለዎም መስተንክር ናይ 30 ዓመት ተመኩሮ፡ ተልእኾኦምን መጻኢ መስመር ፍርያትን ይዛረብ።
ኣብዚ ቃለ መሕትት፡ AZoM ምስ LECO’s Andrew Storey ብዛዕባ glow discharge spectroscopyን LECO GDS950 ዝቐርብ ዓቕምታትን ይዛረብ።
ClearView® ልዑል ብቕዓት ዘለወን ሲንቲለሽን ካሜራታት ንብቕዓት ስሩዕ ምትሕልላፍ ኤሌክትሮን ማይክሮስኮፒ (TEM) የመሓይሻ።
XRF Scientific Orbis Laboratory Jaw Crusher ድርብ ተግባር ዘለዎ ረቂቕ ጨፍላቒ ኮይኑ ብቕዓት መንጋጋ ጨፍላቒኡ ንዓቐን ናሙና ክሳብ 55 ዕጽፊ ናይቲ መበቆላዊ ስፍሓት ከጉድሎ ይኽእል።
ብዛዕባ Bruer’s Hysitron PI 89 SEM picoindenter ፍለጥ፣ እዚ ድማ ኣብ ቦታኡ ንዝግበር ብዝሒ ናኖሜካኒካዊ ትንተና ዝኸውን ደረጃኡ ዝሓለወ ፒኮኢንደንተር እዩ።
ዓለማዊ ዕዳጋ ሴሚኮንዳክተር ናብ መሳጢ እዋን ኣትዩ ኣሎ። ጠለብ ቴክኖሎጂ ቺፕ ነቲ ኢንዱስትሪ ዝደረኾን ዝዕንቅፍን ኮይኑ፡ እቲ ሕጂ ዘሎ ሕጽረት ቺፕ ንዝተወሰነ እዋን ክቕጽል ትጽቢት ይግበር። ህሉው ኣንፈታት ንመጻኢ ናይቲ ኢንዱስትሪ ክቐርጽ ይኽእል እዩ፡ እዚ ኣንፈት ድማ ክቕጽል እዩ።
ኣብ መንጎ ግራፊን ባትሪን ሶሊድ-ስቴት ባትሪን ዘሎ ቀንዲ ፍልልይ ውህደት ነፍሲ ወከፍ ኤሌክትሮድ እዩ። እቲ ካቶድ መብዛሕትኡ ግዜ ዝተቐየረ እኳ እንተኾነ፡ ኣሎትሮፕስ ናይ ካርቦን ኣኖድ ንምስራሕ እውን ክውዕል ይኽእል።
ኣብ ዝሓለፈ ዓመታት ኢንተርነት ነገራት ዳርጋ ኣብ ኩሉ ኢንዱስትሪታት ብቕልጡፍ ተኣታትዩ እኳ እንተነበረ፡ ብፍላይ ኣብ ኢንዱስትሪ ኤሌክትሪክ ተሽከርከርቲ ኣገዳሲ እዩ።


ናይ ፖስት ሰዓት፡ Nov-09-2023